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3.2系统级开发
有了具体的安全需求之后,接下来就是进行系统级开发了。可以从安全需求得到技术安全要求规范,系统级开发的过程基于V模型的开发流程。在V模型的左边首先是“系统级产品开发的启动”,这个环节主要是依据实际情况更新项目计划和安全计划。还需要创建测试计划、确认计划和评估计划;接下来要明确技术安全需求规范,技术安全需求规范是从功能安全要求和系统或者单元的架构设计中得到的。在这个规范里主要描述了识别和控制系统自身故障,以及其它系统故障的机制、安全状态的达到或保持措施、警示和降级方案的措施等。有了技术安全需求规范之后.就进入到了系统设计阶段。系统设计阶段主要完成这几项工作:上述各项安全措施如何实现、进一步细化系统架构、借助安全分析的安全设计验证(FMEA,FTA)、明确硬件和软件的接口规范等。系统设计之后就进入到了具体的硬件设计和软件设计阶段。
系统级开发的V模型右边的流程首先是项目集成和测试。这主要是测试所设计的安全功能是否满足技术安全需求,每个安全需求都应该被验证,并且要选用ASIL相关的测试方法。项目在集成和测试之后,就要进行安全确认。安全确认可以由公司内部的研发工程师开展,主要是站在整车层面确认系统设计是否能够完全实现最初的安全目标和安全需求。安全确认之后是安全评估,安全评估一般是找第三方进行,通过评估来确认是否所有工作都正确、完整地开展了,并且安全等级是否达到了相应ASIL的要求。安全评估完成之后,最后一个阶段就是产品发布。在这一阶段需要制定生产和操作计划。以及对产品的生产、操作、服务和拆解的相关要求。通过这些相关的计划和要求以及规章制度。保证产品在生产和使用环节满足功能安全的要求。
3.3硬件开发
系统级开发之后.硬件级的产品开发也要符合V模型概念。V模型左边的第1个环节是硬件级产品研发的启动。这个过程主要是计划活动,根据项目的大小和复杂程度。来计划和确定这个阶段的活动和支持过程,然后确定硬件安全需求规范。软、硬件安全需求规范都是由系统阶段的技术安全需求规范拆分得到的。根据硬件安全需求规范,要进行硬件设计,硬件设计包括硬件架构设计和硬件详细设计。硬件架构设计应表示出所有硬件组件及彼此间的关联,并且要实现规定的硬件安全需求。应该清楚地描述出硬件安全需求和硬件组件之间的关系.可充分信赖的硬件组件可以考虑复用。在硬件架构设计时,还应考虑安全相关硬件组件失效的非功能因素。比如:振动、水、尘、EMI等。硬件详细设计是指在电气原理图级别上的设计,应表示出硬件组件的零部件问的相互关联。
接下来是计算硬件的量化指标。在功能安全开发的过程中有3个指标是可以量化的,分别是单点故障指标、潜在故障指标和随机硬件失效率。前2个指标表示的是所设计的安全功能的能力,也可以简单理解为安全机制的优劣,指标越高,表示所设计的安全机制越好。最后一个指标表示硬件的可靠性,这个指标越高,可以简单理解为安全机制越耐用。对于不同ASIL等级的产品。这3个指标的要求是不同的,因此在这个阶段需要计算一下量化指标,看看是否满足相应的ASIL等级要求。
在硬件设计的最后阶段就是进行硬件集成与测试,主要测试设计的硬件是否能够实现预期的功能。
3.4软件开发
在硬件级的产品开发的同时,软件级的产品开发也应符合V模型思想。软件级产品与传统开发流程相比,多了软件安全需求规范和验证软件安全需求2个环节。软件安全需求规范也是从技术安全需求规范而来,至于验证软件安全需求这个环节,ISO 26262规定了硬件在环、搭建电子控制器网络环境和实车测试等严格的测试环境的要求。除此之外。对于软件架构设计、软件单元设计和实现、软件单元测试、软件集成和测试这4个环节。ISO 26262也规定必须要根据具体的ASIL等级选用不同的设计和测试方法。
3.5总结
道路车辆功能安全标准ISO26262就是通过上述的这些流程阶段,以及每个阶段所必须考虑的措施、方法和具体技术的要求,将各个阶段的要求和如何满足要求的措施都进行逐一落实。通过流程和技术两方面的共同约束才可以设计、制造出满足功能安全要求的安全产品。
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